第七章集成运算放大器的应用2

1、 第七章第七章 集成运算放大器的应用集成运算放大器的应用 7.1 集成运放应用基础集成运放应用基础 7.2 运算电路运算电路 7.3 有源滤波电路有源滤波电路 7.4 电压比较器电压比较器 一、一、 比例运算电路比例运算电路1 1、反相比例运算电路、反相比例运算电路1foiRuuR 反相器反相器2 2、同相比例运算电路、同相比例运算电路FOi11RuuR（）电压跟随器电压跟随器 F1Oi0 RRuu 或3 3、差动比例运算电路、差动比例运算电路 FFOi1i2111 pRRuuuRRR（）（断开）F1FOi1i2112ppRRRRuuuRRRR （）Oi1i2 uuu （）回回 顾顾 减法运算

2、减法运算 二、二、 求和电路求和电路1 1、反相求和电路、反相求和电路2 2、同相求和电路、同相求和电路123123fffoiiiRRRUUUURRR 321icfibfiafoURRURRURRU若满足平衡条件RaRbRc=R1Rf，则三三. 代数求和电路代数求和电路 UoR2RfR3R1R4Ui1Ui2Ui3Ui434(1)0iiUU令21121ififoURRURRU1220iiUU（ ）令)(43243ififoURRURRRRUR=R3R4, R=R1R2Rf2143122143)(ififififoooURRURRURRURRRRUUUR=R21432143ififififoURR

3、URRURRURRUUoRfRfR1R2RR4RfR3RUo1Ui3Ui4Ui1Ui2图 代数求和电路的常用形式(两级反相求和电路）21432143ififififoURRURRURRURRU13434ffoiiRRUUURR 11212fffooiifRRRUUUURRR 7.2.3 积分电路和微分电路积分电路和微分电路 1. 积分电路积分电路 i1iFRuii1dtduCioFdtuRCuio1ui-+RR2Cuotui0tuo0输入方波，输出是三角波。输入方波，输出是三角波。应用举例：应用举例：放放电电充充电电放电放电充电充电积分电路的主要用途：积分电路的主要用途：1. 在电子开关中用于

4、延迟。在电子开关中用于延迟。2. 波形变换。例：将方波变为三角波。波形变换。例：将方波变为三角波。3. A/D转换中，将电压量变为时间量。转换中，将电压量变为时间量。2.微分电路微分电路 因为因为 , 并且并且“-”端是虚地端是虚地, 所所以以 +-=0ii dtduRCRiRiuCFO1运算电路要求运算电路要求1. 熟记各种单运放组成的基本运算电路的电熟记各种单运放组成的基本运算电路的电路图及放大倍数公式。路图及放大倍数公式。2. 掌握以上基本运算电路的级联组合的计算。掌握以上基本运算电路的级联组合的计算。3. 会用会用 “虚开路虚开路(ii=0)”和和“虚短路虚短路(u+=u) ”分析给定

5、运算电路的分析给定运算电路的 放大倍数。放大倍数。7.3 有源滤波电路有源滤波电路 组成组成有源滤波器，无源滤波器。有源滤波器，无源滤波器。 无源滤波器无源滤波器由无源元件由无源元件R、C 组成，带负载组成，带负载能力差，无放大能力。能力差，无放大能力。 有源滤波器有源滤波器由无源元件和放大器组成，可使输由无源元件和放大器组成，可使输入、输出具有良好的隔离，但工作频率不高。入、输出具有良好的隔离，但工作频率不高。分类分类低通、高通、带通、带阻。低通、高通、带通、带阻。 滤波器滤波器允许信号中某一部分频率的分量通过。允许信号中某一部分频率的分量通过。通带通带：能够通过信号的频率范围。：能够通过信

6、号的频率范围。 阻带阻带：不能够通过信号的频率范围。：不能够通过信号的频率范围。 截止频率分界频率ioUU低通低通高通高通带通带通带阻带阻四种典型的频率特性四种典型的频率特性ioUUioUUioUU通带通带通带通带通带通带通带通带通带通带滤波电路的理想特性是: (1)通带范围内信号无衰减地通过，阻带范围内无信号输出;(2)通带与阻带之间的过渡带为零。AumO通带阻带实际理想(a)|Au|理想实际阻带通带fHfOAumfLf|Au|Aum理想实际OfLf0fH理想实际|Au|AumOfLf0fHff|Au|(b)(c)(d)1111111ouoUj CAj RCURjj C1111111ouoU

7、RAURjj Cj RC1oRC 无源滤波电路无源滤波电路 主要存在如下问题主要存在如下问题: (1) 电路的增益小电路的增益小, 最大仅为最大仅为1。 (2) 带负载能力差。带负载能力差。无源滤波电路无源滤波电路有源滤波电路有源滤波电路 为了克服无源滤波电路的缺点,可将RC无源滤波电路接到集成运放的同相输入端。因为集成运放为有源元件,故称这种电路为有源滤波电路。 1.低通滤波电路低通滤波电路+11foRUURi1111iUj CUUj RCRj C无源低通滤波器无源低通滤波器 电路组成：电路组成：同相比例运算放大器。同相比例运算放大器。11(1)1foiRj CuuRRj C输入信号频率越高

8、,相应的输出信号越小,而低频信号则可得到有效的放大,故称为低通滤波器。 11111fupoRAARj RCj11 fupRAR 通带电压放大倍数1oRC21)(11)1 (oFioRRUU)1 (1RRUUFio有放大作用有放大作用21)1 (1RRUUFio3. 运放输出，带负载能力强。运放输出，带负载能力强。幅频特性与一阶幅频特性与一阶无源低通滤波器无源低通滤波器类似类似电路的特点：电路的特点：2. = o 时时1. =0 时时幅频特性：幅频特性：RCo1 707. 011RRF11RRFoiUU将低通滤波器中的将低通滤波器中的R、C 对调，低通滤波器就变成对调，低通滤波器就变成了高通滤波器。了高通滤波器。RCR1RF+-+iUoU低通滤波器低通滤波器R1RF+-+iUoU高通滤波器高通滤波器R2.高通滤波电路高通滤波电路一阶有源高通滤波电路一阶有源高通滤波电路高通滤波器高通滤波器11)foRUUR1111iiRUUURj Cj RC111)11foiRUU